題目列表(包括答案和解析)
硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖1、2所示）。
（1）圖1燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為： 。
（2）圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)有：
① ；
② 。
（3）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
第一組：以空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3―4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用。（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質(zhì)是 （填字母序號(hào)）。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol?L－1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.6g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
③加熱時(shí)溫度不宜過(guò)高的原因是 ，晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是 。
④上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的是 （填“第一組”或“第二組”），理由是 、
、 。
硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。由于銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖1、2所示）。
（1）圖1中，A儀器的名稱為 ，燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。
（2）圖2是圖1的改進(jìn)裝置，改進(jìn)的目的是 。
（3）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
第一組：空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，反應(yīng)完全后，向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3～4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用。
（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質(zhì)是 （填字母序號(hào)）。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.6g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
③該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?u> ，晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是
⑤上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的是 （填“第一組”或“第二組”），理由是
硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。由于銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖1、2所示）。
（1）圖1中，A儀器的名稱為 ，燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。
（2）圖2是圖1的改進(jìn)裝置，改進(jìn)的目的是 。
（3）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
第一組：空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，反應(yīng)完全后，向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3～4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用。（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質(zhì)是 （填字母序號(hào)）。a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.6g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
③該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?u> ，晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是 。
⑤上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的是 （填“第一組”或“第二組”），理由是 。
（16分）實(shí)驗(yàn)室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體。
（1）為了節(jié)約原料，硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為： ： ；
為了吸收該反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣，請(qǐng)選擇下列中合適的裝置 。
（2）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
第一組：以空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器X中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加少量FeSO4，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅。反應(yīng)完全后，加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH ，鐵元素全部沉淀（一般認(rèn)為鐵離子的濃度下降到10-5 mol·L-1，就認(rèn)為沉淀完全。已知： Ksp[Fe((OH)3]≈10-38）然后過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①方案1中的儀器X名稱是 。
②方案2為了使鐵離子全部沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少為_________。
③方案2中甲物質(zhì)可選用的是 。
A、 CaO B、NaOH C、CuCO3 D、Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3
④方案2中加入少量FeSO4可加速銅的氧化，用離子方程式解釋其原因
。
第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL10%的H2O2，反應(yīng)0.5h，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.5g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
⑤反應(yīng)時(shí)溫度控制在50℃~60℃不宜過(guò)高的原因是
⑥本實(shí)驗(yàn)CuSO4·5H2O的產(chǎn)率為 。
說(shuō)明：1、文字簡(jiǎn)答題以關(guān)鍵詞到位為準(zhǔn)，按點(diǎn)給分；
2、化學(xué)用語(yǔ)書寫：（1）方程式未配平不得分、無(wú)條件扣一半分值；
（2）化學(xué)式書寫錯(cuò)誤得0分；
3、寫名稱或化學(xué)式正確的正常給分；
4、其他合理解法正常給分。
第Ⅰ卷（選擇題，共64分）
一、二：選擇題
題 號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答 案
B
A
C
D
D
B
A
C
AD
AC
C
B
AD
B
CD
D
第Ⅱ卷（非選擇題 共86分）
三、（共2小題，22分）
17.（8分）
（1）ABDC（2分）（顛倒不得分）
（2）左（1分）， 繼續(xù)往左盤小燒杯中慢慢加少量樣品，使指針指向標(biāo)尺中間，直至天平平衡（1分）
（3）引流（1分） 防止液體局部過(guò)熱，液滴濺出（1分）
（4）沉淀后靜置，向上層清液中加入CaCl2溶液，觀察是否有沉淀生成，若無(wú)沉淀生成，則說(shuō)明沉淀完全，反之則沉淀不完全。（1分）取最后一次洗滌液少許，滴入數(shù)滴K2CO3溶液（或AgNO3溶液等也可），若無(wú)沉淀產(chǎn)生，即沉淀洗滌干凈。（1分）
18（共14分）
（1）分液漏斗（1分）。Cu+4H++2NO3―=Cu2++2NO2↑+2H2O(或NO的方程式也可)（2分）。
（2）安全瓶（防止倒吸等）（1分）
（3）①坩堝（1分） ②b（1分） ③Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O（2分）
④防止雙氧水分解（1分），酒精與水互溶且極易揮發(fā)，減少晶體溶解（1分），第二組(2分)
理由：第一組中的方案1需要加熱，消耗能源，方案2所得產(chǎn)品含有鐵元素雜質(zhì)。而第二組方案幾乎不產(chǎn)生有害氣體，且所得產(chǎn)品純度較高。（2分）
四、（共2小題，18分）
19、（8分）（1）三角錐型、平面三角形、四面體（一個(gè)1分，共3分）
（2）H2O2、C2H6、CH3NH2、N2H4（H2N―NH2）（各1分，共2分，任寫2種），O22―（1分）
|
（2分） （2）K3Fe（C2O4）3 （2分）（3）3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2（2分）
（2分）
（1分） C：
（1分）
24x＋28×3＋16y＋18×4＝ 332
（2分）
2x=3y （2分）
m
（2分） m = 58.5 t
（2分）